高中化学专题一化学反应与能量变化课件苏教版选修4.ppt

庆典时的烟火 神七发射 问题讨论 化学研究的目的是什么 获得物质和能源 通过反应可以获得新物质也可以获得能源 化学反应中伴随着能量变化 如何表示化学反应中的能量变化呢 化学反应的焓变 第一单元化学反应中的热效应 专题1 化学反应与能量变化 一 反应热焓变 1 反应热 符号 h 单位 kj mol 1 在恒温 恒压的条件下 化学反应过程中所吸收或释放的热量称为反应的焓变 化学反应过程中放出或吸收的热量叫做化学反应的反应热 2 焓变 1 吸热反应 2 放热反应 化学反应中热量的反应 化学反应中热量的反应 二 放热反应和吸热反应 吸收 放出 放热反应 吸热反应 燃料的燃烧酸碱中和反应金属与酸大多数化合反应 c co2 c h2oba oh 2 8h2o nh4clcaco3高温分解大多数分解反应盐类的水解 常见的放热反应和吸热反应 2 下列变化中 属于吸热反应的是 a 氮气与氢气合成氨b 酸碱中和c 二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫d 焦炭与高温水蒸气反应 d 练习 1 下列变化中 属于放热反应的是 a ba oh 2 8h2o与nh4cl的反应b 点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧c 灼热的碳与二氧化碳的反应d 氯化铝的水解 b 为什么有的反应会放出热量有的需要吸收热量呢 一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量 决定于 反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小 问题探究一 吸热反应 生成物 反应物 能量 反应过程中能量变化曲线图 生成物 反应物 能量 放热反应 h 生成物总能量 反应物总能量 h 0或 h为 h 0或 h为 h 0 h 0 反应物的能量之和e反 生成物的能量之和e生 1 若e反 e生 2 若e反 e生 放出能量 吸收能量 放热反应 吸热反应 规律总结 概念辨析 下列说法正确的是 a 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 b 任何放热反应在常温条件下一定能发生反应 c 反应物和生成物所具有的总能量决定了是放热还是吸热 d 吸热反应在一定条件下 如常温 加热等 也能发生反应 cd 问题探究二 从本质上分析化学反应为什么伴随能量的变化 化学反应的本质是什么 化学键的断裂和形成 旧键断裂需要能量 新键形成会能量 放出 吸收 结论 一个化学反应是放热还是吸热 取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小 观察下列示意图 该反应放热还是吸热 1molh2分子中的化学键断裂时需吸收436 4kj的能量 1molcl2分子中的化学键断裂时需吸收242 7kj的能量 2molhcl分子中的化学键形成时要释放431 8kj mol 2 863 6kj的能量 共放出863 6 242 7 436 4 184 5kj 规律总结 规律总结 h q 生成物 q 反应物 2 取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小 规律总结 h e 反应物 e 生成物 1 取决于反应物的能量之和q反与生成物的能量之和q生 表示化学反应中放出或吸收的热量的化学方程式 三 热化学方程式 热化学方程式与化学方程式有什么不同 如何正确书写热化学方程式 热化学方程式有什么意义 第2页的交流与讨论 2h2 g o2 g 2h2o l h 571 6kj mol h2 g 1 2o2 g h2o l h 285 8kj mol 请观察下列表示氢气在氧气中燃烧生成水的反应热效应的化学方程式 在第二个热化学方程式中 o2前的计量数为什么可以用分数表示呢 相同条件下的同一个反应 h的数值与化学计量数有何关系呢 问题探究三 原因 1 热化学方程式中各物质前面的化学计量数仅表示反应过程中物质的物质的量 并不表示物质的分子或原子数 因此可以是整数或分数 2 反应的焓变与物质前的计量数有关 同一化学反应 热化学方程式中同一物质的化学计量数和 h成正比 继续观察下列表示氢气在氧气中燃烧生成水的反应热效应的化学方程式 在热化学方程式中 各物质的后面为什么要标明该物质的聚集状态呢 2h2 g o2 g 2h2o l h 571 6kj mol 2h2 g o2 g 2h2o g h 483 6kj mol 问题探究四 3 反应的焓变与反应物及生成物的聚集状态有关 此外 反应的焓变还与反应温度 压强有关 若不注明则表示在298k 101kpa下 原因 总结 书写热化学方程式注意事项 1 反应物和生成物要标明其聚集状态 用g l s分别代表气态 液态 固态 2 方程式右端用 h标明恒压条件下反应放出或吸收的热量 放热为负 吸热为正 不可省略 3 热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数 只表示物质的量 因此可以是整数或分数 总结 书写热化学方程式注意事项 4 对于同一反应 当化学计量数不同时 其 h也不同 即 h的值与计量数成正比 化学计量数加倍 h也要加倍 当化学反应逆向进行时 数值不变 符号相反 5 可逆反应中的 h数值是指该反应完全进行时的数值 p3交流与讨论 2 书写步骤 1 写出化学方程式 2 注明反应物和生成物的状态 3 标明焓变 h 注意 和单位 kj mol 4 要注明反应的温度和压强 中学一般不注明 为一个大气压 101kpa 250c 298k p5问题解决 写出下列反应的热化学方程式 1 n2 g 与h2 g 反应生成1molnh3 g 放出46 1kj热量 2 1molc2h5oh l 完全燃烧生成co2 g 和h2o l 放出1366 8kj热量 3 2molc2h2 g 在o2 g 中完全燃烧生成co2 g 和h2o l 放出2598 8kj热量4 1molc 石墨 与适量h2o g 反应生成co g 和h2 g 吸收131 3kj热量 3 热化学方程式的意义 质 量 能 1 表示什么物质参加反应 结果生成什么物质 2 反应物和生成物之间的质量比 物质的量比 3 反应物完全变成生成物后所放出或吸收的热量 1 下列说法不正确的是 a 化学反应除了生成新物质外 还伴随着能量的变化b 放热反应不需要加热即可发生c 需要加热条件的化学反应都是吸热反应d 化学反应是吸热还是放热决定于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量 分解反应肯定是吸热反应 物质燃烧放出热量 ce 随堂练习 2 写出下列反应的热化学方程式 1 已知在1 105pa 298k条件下 2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kj热量 2 已知在25 101kpa下 1gc8h18 辛烷 燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48 40kj热量 2h2 g o2 g 2h2o g h 484kj mol 1 c8h18 l 25 2o2 g 8co2 g 9h2o l h 5518kj mol 1 3 46gc2h5oh l 完全燃烧生成co2 g 和h2o l 放出1366 8kj热量 c2h5oh l 3o2 g 2co2 g 3h2o l h 1366 8kj mol 1 热化学方程式的书写及正误判断 3 氢气在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰 已知破坏1molh h键消耗的能量为q1kj 破坏1molo o键消耗的能量为q2kj 形成1molh o键释放的能量为q3kj 下列关系式中正确的是 a 2q1 q2 4q3b 2q1 q2 4q3c q1 q2 q3d q1 q2 q3 b 4 在同温同压下 下列各组热化学方程式中q2 q1 q1q2均大于零 的是 a h2 g cl2 g 2hcl g h q11 2h2 g 1 2cl2 g hcl g h q2b c s 1 2o2 g co g h q1c s o2 g co2 g h q2c 2h2 g o2 g 2h2o l h q12h2 g o2 g 2h2o g h q2d s g o2 g so2 g h q1s s o2 g so2 g h q2 b 随堂练习 5 已知 1 h2 g 1 2o2 g h2o g h1 akj mol 2 2h2 g o2 g 2h2o g h2 bkj mol 3 h2 g 1 2o2 g h2o l h3 ckj mol 4 2h2 g o2 g 2h2o l h4 dkj mol则a b c d的关系正确的是 a ad 0c 2a b0 c 反应热大小的比较 a 6 已知在1 105pa 298k条件下 2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kj热量 下列热化学方程式正确的是 h2o g h2 g 1 2o2 g h 242kj mol 12h2 g o2 g 2h2o l h 484kj mol 1h2 g 1 2o2 g h2o g h 242kj mol 12h2 g o2 g 2h2o g h 484kj mol 1 7 已知在25 101kpa下 1gc8h18 辛烷 燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48 40kj热量 表示上述反应的热化学方程式正确的是 a c8h18 l 25 2o2 g 8co2 g 9h2o g h 48 40kj mol 1b c8h18 l 25 2o2 g 8co2 g 9h2o l h 5518kj mol 1c c8h18 l 25 2o2 g 8co2 g 9h2o l h 5518kj mol 1d c8h18 l 25 2o2 g 8co2 g 9h2o l h 48 40kj mol 1 b a 2c2h2 g 5o2 g